模具加工是使用高速切削技术的一大领域,而塑料模具又是模具中的重要组成部分。 据模具行业信息统计,塑料模具在整个模具产品中所占比例约占30%。塑料模具用量巨大,只要涉及到塑料成型就离不开塑料模具,在我国其用量尤以汽车(含摩托车)行业、建材行业、家电行业为最大。近年来随着我国这些行业的高速发展,极大地带动了我国对于塑料模具的需求增长。我国目前已成为世界第三大汽车生产国,而每一种型号的汽车都需要大量的塑料模具;塑料建材可大量替代钢、木材等传统建材,2005年我国建筑用塑料制品已占总产量的16%,预计到2010年,塑料门窗的普及率为30%,塑料管的普及率将达到50%,从而大大增加对塑料模具的需求量;作为世界最大的家电生产国和消费国,我国家电行业所需塑料模具量年增长率约为10%。 基于我国塑料模具市场的旺盛需求,我国模具行业的结构改革和发展步伐日益加快,三资企业、民营企业得到了很大程度的发展,同时外国企业也纷纷进入中国,致使模具行业竞争激烈。由于我国企业使用和掌握高速切削加工技术的企业较少,因此在高质量塑料模具方面,我国企业还难以与国外企业竞争。为了扭转这种局面,在我国模具企业中大力推广高速切削加工已成为当务之急。 高速切削的概念 早在20世纪30年代,Salomon通过金属切削实验研究发现:在金属切削过程中,随着切削速度的增大,切削力和切削温度也增大,但当切削速度达到某一临界值时,切削力和切削温度反而随着切削速度增大而急剧减小,据此Salomon提出了高速加工的概念。高速加工的真正实现是近一二十年快速发展起来的,该技术是一种随着现代制造技术的发展而迅猛发展起来的高新技术。所谓高速切削是指相对于传统切削,是以高出常规切削速度5~10倍,甚至更高的速度,更高的进给量,以及工作台具有更大快速移动速度、更大的加速度和快速换刀等要求,使得切削加工具有高效率、高质量、高精度、低能耗的特点。具体来讲,高速切削具有以下特点: 具有高切削速度和高主轴转速,目前国外高速铣床主轴转速在10000~40000r/min,国内高速铣床主轴转速通常在10000r/min左右; 具有高快速移动速度,高速铣床的快速移动速度达到了30m/min~90m/min; 金属切除率高,切削效率高,切削45#钢时金属切除率通常为300~600cm3/min ; 全程定位精度高,重复定位精度高。